对Ga+植入钻石影响的光谱和微结构分析:一项CL-EELS研究
J Valendolf1, J C Piñero2, F Lloret3
1Department of Materials Science and Metallurgical Engineering and Inorganic Chemistry, University of Cadiz, Puerto Real (Cadiz), Spain.
Nanotechnology
|July 15, 2024
概括
聚焦离子束 (FIB) 加植入损坏了钻石.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 聚焦离子束 (FIB) 对于半导体制造中的纳米级加工至关重要,特别是对于钻石设备.
- 优化FIB过程,特别是离子植入,对于保持钻石的结构和电气完整性至关重要.
- 了解离子植入效应是推进基于钻石的半导体技术的关键.
研究的目的:
- 通过使用FIB研究 (Ga+) 离子植入物对添加钻石结构和光学特性的影响.
- 分析不同加速度电压下的Ga+离子辐射引起的缺陷形成和晶格损伤.
- 为了将离子束透与观察到的材料修改相关联.
主要方法:
- 将 (Ga+) 离子植入添加钻石中,使用FIB在1 nA电流和5,20,30 keV的电压下进行植入.
- 阴极光发光 (CL) 光谱用于光学缺陷分析.
- 扫描传输电子显微镜 (STEM) 和电子能量损失光谱 (EELS) 用于结构和化学分析.
- 蒙特卡洛模拟用于光束透深度估计.
主要成果:
- 在Ga+植入后,CL分析揭示了与缺陷相关的峰值 (A带,H3中心,绿色带).
- 对30keV植入样本的STEM-EELS分析显示,sp2/sp3比率为1.37的无形化.
- 模拟提供了关于Ga+和电子束的透深度的见解.
结论:
- 通过FIB植入Ga+离子显著影响钻石的晶体结构和光学特性.
- 离子诱导的损伤,包括无形化,在更高的加速电压下是显而易见的.
- 该研究为优化钻石设备制造中的FIB流程提供了关键数据.
